СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №2/2015

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 20 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2015 TIM6_TRGO TIM7_TRGO TIM3_TRGO TIM2_TRGO TIM4_TRGO TIM5_TRGO Логика управления Запрос DMA Регистр управления DAC_CR Цифроаналоговый конвертер trainglex или TIM15_TRGO 12 бит 12 бит 12 бит Современные 32-разрядные ARM-микроконтроллеры серии STM32: цифроаналоговый преобразователь В статье приведено описание цифроаналогового преобразователя 32-разрядных ARM-микроконтроллеров серии STM32 от компании STMicroelectronics. Рассмотрена архитектура и состав его регистров, а также приведены практические примеры программ. Олег Вальпа (г. Миасс, Челябинская обл.) В ВЕДЕНИЕ Цифроаналоговый преобразова- тель (ЦАП) представляет собой устрой- ство, позволяющее получить аналого- вый сигнал необходимой формы из соответствующего цифрового кода. Фактически он производит обратную операцию, выполняемую аналого- цифровым преобразователем (АЦП). ЦАП и АЦП являются интерфейсами между дискретным цифровым миром и аналоговыми сигналами. Любой ЦАП характеризуется разрядностью, произ- водительностью и динамическим диа- пазоном. О ПИСАНИЕ ЦАП Цифроаналоговый преобразователь микроконтроллеров серии STM32 [1] представляет собой 12-разрядный пре- образователь цифровых данных в вы- ходное напряжение от 0 В до опорного напряжения Vref+. ЦАП поддерживает как 12-разрядный режим, так и 8-раз- рядный. Кроме того, он может быть использован в сочетании с блоком пря- мого доступа к памяти DMA. ЦАП имеет два канала, каждый из которых содержит независимый преоб- разователь. Канал 1 подключён к выво- ду PA4, а канал 2 – к выводу PA5. В двухканальном режиме преобра- зование может выполняться незави- симо или одновременно, когда оба канала группируются для синхронно- го запуска. В 12-разрядном режиме данные могут выравниваться по правому или по лево- му краю 16-разрядных слов. Запуск преобразования возможен программно либо от внешних источни- ков. В качестве таких источников запу- ска могут служить таймеры или внеш- ний вход EXTI_9. Вход опорного напряжения Vref+ является общим с блоком АЦП. ЦАП микроконтроллеров серии STM32 имеет следующие основные характеристики: ● два цифроаналоговых преобразо- вателя с самостоятельным выходом; ● поддержка 8-разрядного и 12-разряд- ного режимов; ● возможность выравнивания данных по левому или правому краю в 12-раз- рядном режиме; ● обеспечение возможности синхрон- ного обновления; ● наличие встроенного генераторашума; ● наличие встроенного генератора тре- угольных импульсов; ● допустимость независимогоилиодно- временногопреобразования в каналах; ● возможность использования DMA для обоих каналов; ● обеспечение внешнего запуска пре- образований; ● наличие входа опорного напряжения. Структурная схема цифроаналого- вого преобразователя приведена на рисунке 1. Выводы, показанные на нём, имеют следующие назначения: ● EXTI_9 – вход внешнего прерывания с номером 9; ● Vref+ – вход опорного напряжения; ● Vdda – вход аналогового питания; ● Vssa – вход общего потенциала ана- логового питания; ● DAC_OUTx – выход аналогового сиг- нала, где х принимает значение 1 или 2 для соответствующего канала. В верхней левой части схемыпоказа- ныисточники внешнего запуска преоб- разования: программный запуск, тай- меры и внешний вход EXTI_9. Логика управления позволяет формировать сиг- налшума и треугольный сигнал, а также запрос DMA. Регистр управления пред- назначен для программного управления блокомЦАП. Сигнал DMAENx регистра управления предназначен для разреше- ния работы первого или второго кана- ла ЦАП. Сигнал TENx включает внеш- ний запуск преобразования от источни- ка, выбираемого сигналами TSELx[2:0]. С помощьюразрядовWAVENx[1:0] вклю- чаются и отключаются функцииформи- рованияшума или треугольного сигна- ла. РазрядыMAMPx[3:0] задают битовую Рис. 1. Структурная схема ЦАП